CDN的系统构成
CDN的系统构成具体如下表:
智能调度系统 |
策略中心, HTTPDNS, 302调度,智能DNS解析 |
缓存系统 |
高速缓存服务器组,负载均衡设备 |
链路监测系统 |
智能DNS,监测系统,链路选择系统 |
其他服务系统 |
资源监测,数据分析,配置管理 |
表1 CDN的系统构成
CDN的核心技术
一、内容路由(负载均衡技术)
每个CDN节点层都配备智能DNS服务器,即负载均衡设备,其作用是使Cache协同工作,它根据用户源IP地址解析导向整个CDN节点层中的最佳节点。最佳节点的选择是根据CDN管理系统决定的,而负载均衡系统是整个CDN的核心,一般来说负载均衡分为两个层次,第一层是全局负载均衡负责给用户定向至最近的CDN节点或区域,第二层是本地负载均衡,CDN节点层中的智能CDN服务器会负责对本地系统及子系统进行实时监测,并将各节点流量保存至数据库,对系统中监测到系统状况产生故障告警,给用户定向至最优(离客户访问距离近,内容传输速度快,访问时间短,内容稳定性高)的CDN节点。
由于域名解析器对DNS有缓存作用,在用户访问页面被直接定向到边缘节点服务器的过程中,负载均衡设备会直接读取域名缓存器中的缓存DNS记录,这样造成的后果是可能定向不到最合适的边缘节点,是因为在此过程中CDN网络节点的状况也是在不断更新的,所以为了保证定向到最优的CDN节点,域名服务器会将缓存DNS记录的TTL值设置得很小。CDN网络对DNS服务器是绝对的依赖关系。
二、内容存储
内容存储是CDN的另一个关键技术,内容存储决定了用户访问网站内容的速度和质量。CDN的内容存储需要考虑两个方面,站点源服务器的存储功能和Cache节点中的存储功能。站点源服务器集群需存储大量数据,并且内容吞吐量巨大,需要向CDN节点有规律性的,有目的性的不断更新CDN节点的存储内容,以方便用户对缓存内容的读取,因此,多运用海量存储架构实现大数据存储。对于Cache节点的存储需支持各种文件格式的存储和读取,并且具备高文件吞吐率,强可靠性和高稳定性的特征。
三、内容发布
内容发布是借助索引,缓存,流分裂,组播等技术,将内容由内容源分发到CDN边缘的整个缓存过程,内容分发技术主要是PUSH(主动分发技术)和PULL(被动分发技术)。PUSH一般是由供应商或是CDN的内容管理人员从站点源服务器或媒体的资源库直接向各个CDN节点主动分发的一些热点内容,或是客户指定的内容。PULL则是客户向节点请求缓存中没有存储的内容时,Cache从源服务器或是其他CDN节点请求获取内容。
四、内容管理
内容管理即CDN本地内容管理,主要针对CDN节点层进行。内容管理主要包含(表2 内容管理详情):
本地内容索引 |
启用内容感知的关键,通过内容感知的调度避免将用户重定向到没有内容的设备上。 |
本地内容复制 |
一般只将内容储存在特定的缓存系统中,但如果用户访问的内容Cache中不包含,就在本地实现内容分发。 |
本地内容访问状态收集 |
根据用户的访问内容的信息统计,不断调整Cache设备上的访问量和访问内容设置。 |
表2 内容管理详情
内容管理利用内容感知度的调度,一定程度上提高了负载均衡的效率,提高了内容服务的效率和本地节点存储空间的利用率。
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